一种新型废水除硬的膜处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及水处理领域，具体涉及一种新型废水除硬的膜处理系统及方法。本发明专利技术实施例提供的新型废水除硬的膜处理方法，包括下述步骤：使用Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器对含盐废水通过离子交换进行除硬；离子交换后得到的含钠离子的盐水经浓缩和分盐处理后得到氯化钠盐水，所述氯化钠盐水用作Na型阳离子交换器的再生液。本发明专利技术提供的膜处理方法，通过Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器来降低高盐废水的硬度，不再需要化学药剂的大量投加，减少了化学污泥的量，并降低了运行成本；此外，对离子交换后产生的含钠离子的盐水处理后可得到氯化钠盐水，可用于再生Na型阳离子交换器，充分实现了水的再生利用以及来水中盐的再生利用。生利用。

【技术实现步骤摘要】
一种新型废水除硬的膜处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及水处理领域，具体涉及一种新型废水除硬的膜处理系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，水作为我们宝贵的不可再生资源的理念已经越来越被人们接受，生活水平的提高，工业的快速发展，使工业废水总量呈快速上升阶段，工业废水按主污染源的不同可分为有机污染的废水和含盐废水。产生含盐废水的情形主要有：a.在锅炉的使用过程中，通常利用高品质的除盐水作为传热的介质，而生产除盐水的过程中，一定会有含盐废水排出；b.在利用水进行冷却的环境中，特别是闭式循环冷却水的应用中，水被浓缩后排放，产生高含盐量的废水；c.污水的中水回用(再生水回用)中，水中也含有盐分，影响了中水的应用。
[0003]反渗透膜处理技术是一种常温下高脱盐的处理工艺，其利用压力差使水透过膜而溶解性固体(溶解在水中的各种固体，如碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、磷酸盐等)截留在膜的另一侧。反渗透膜处理技术因其不需要消耗酸/碱再生剂、脱盐等特点被广泛应用。
[0004]利用反渗透膜处理技术处理含盐废水时，含盐废水中的溶解性固体易在膜的浓水侧结垢从而造成膜处理系统水回收率低或膜系统不能使用等问题。为防止溶解性固体中的结垢性物质对反渗透膜的污堵，需要对来水进行处理，降低来水中的结垢性物质(主要是钙离子和镁离子)含量。目前，常用的去除结垢性物质的方法是投加化学药剂，如：石灰、碳酸钠等，通过化学反应产生碳酸钙、氢氧化镁沉淀，达到去除大部分硬度的目的。
[0005]但是，投加化学药剂的方法需要投加大量的化学药剂，大大增加了运行成本，此外还会产生大量的化学污泥，对企业的运行造成负担。
[0006]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]专利技术目的
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种新型废水除硬的膜处理系统及方法。本专利技术提供的膜处理方法，通过Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器来降低高盐废水的硬度，不再需要化学药剂的大量投加，减少了化学污泥的量，并降低了运行成本；此外，对离子交换后产生的含钠离子的盐水处理后得到氯化钠盐水，可作为Na型阳离子交换器的再生液，充分实现了水的再生利用以及来水中盐的再生利用。
[0009]解决方案
[0010]为实现本专利技术目的，本专利技术实施例提供了一种新型废水除硬的膜处理方法，所述方法包括下述步骤：
[0011]使用Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器对含盐废水通过离子交换进行除硬；
[0012]离子交换后得到的含钠离子的盐水经浓缩和分盐处理后得到氯化钠盐水，所述氯化钠盐水用作Na型阳离子交换器的再生液。
[0013]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，所述方法包括下述步骤：将含盐废水经过Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器除硬后，再进入反渗透装置进行处理；对反渗透产水进行回收；对反渗透浓水进行分盐处理，得到以氯化钠为主要成分的浓水和以硫酸钠为主要成分的浓水；
[0014]对以硫酸钠为主要成分的浓水进行蒸发结晶回收；
[0015]将以氯化钠为主要成分的浓水经反渗透装置浓缩后，作为再生液进行Na型阳离子交换器的再生；对再生后产生的再生废液浓缩后，进行蒸发结晶回收。
[0016]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，Na型离子交换器的出水的残留硬度在0.1-0.5mmoL/L。
[0017]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，弱酸阳离子交换器的出水的残留硬度在0.05-0.1mmoL/L。残留硬度(总硬度)是指水中Ca
2+
、Mg
2+
的总量，包括暂时硬度和永久硬度；水中Ca
2+
、Mg
2+
以酸式碳酸盐形式存在的部分，因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去，称之为暂时硬度(碳酸盐硬度)；而水中Ca
2+
、Mg
2+
以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，不能够通过加热的方式除去，故称为永久硬度。
[0018]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，分盐通过纳滤系统或电渗析系统中的一种或多种进行；可选地，分盐通过纳滤系统进行。
[0019]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，所述方法还包括下述步骤：将含盐废水经过Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器除硬后，进入反渗透装置进行处理前，先经过除碳器和超滤装置处理；其中，除碳器用于除去CO2，超滤装置用于除去胶体和悬浮物等。
[0020]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器的数量根据含盐废水的量和其残留硬度调整，可以为数个至数十个。
[0021]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，以氯化钠为主要成分的浓水经反渗透装置浓缩后产生的反渗透浓水中，氯化钠控制在5％左右，浊度＜2NTU。
[0022]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，所述方法还包括下述步骤：含盐废水经过Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器除硬前，先经过浓缩和沉淀、过滤处理；浓缩通过超滤装置和反渗透装置进行，沉淀、过滤通过高密度沉淀系统和滤池进行。其中，超滤装置用于去除悬浮物、胶体等；高密度沉淀系统用于去除水中的暂硬、悬浮物；滤池用于进一步去除水中的悬浮物。实际使用时，可根据待处理的含盐废水中残留硬度的量，设计超滤装置出水、反渗透装置出水、高密度沉淀系统出水以及滤池出水中SDI(淤泥密度指数)、TDS(总溶解固体)、出水浊度或残留硬度等指标，能实现最终对含盐废水的处理目标即可。
[0023]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，所述废水为含盐废水；所述废水的残留硬度为100-2000mg/L。
[0024]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，反渗透装置为本领域常用型号，包括普通抗污染反渗透膜，或海水淡化反渗透膜；根据来水中TDS的含量不同选择不同反渗透装置膜的种类，如TDS＞10000mg/L时，选海水淡化反渗透膜；TDS＜10000mg/L时，选普通抗污染反渗透膜。
[0025]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，Na型阳离子交换器为本领域常规型号，包括固定床、连续交换床或浮动床；可选地为固定床。
[0026]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，弱酸阳离子交换器为本领域常规型
号，包括固定床、连续交换床或浮动床；可选地为固定床。
[0027]上述膜处理方法在一种可能的实现方式中，纳滤系统、电渗析系统、超滤系统、高密度沉淀系统及滤池等均为本领域常规设备。
[0028]本专利技术实施例提供了一种新型废水除硬的膜处理系统，包括：
[0029]除硬系统，浓缩系统，分盐系统和回用水罐，其中：
[0030]除硬系统包括：
[0031]Na型阳离子交换器，Na型阳离子交换器上设置有进液口、出液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型废水除硬的膜处理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：使用Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器对含盐废水通过离子交换进行除硬；离子交换后得到的含钠离子的盐水经浓缩和分盐处理后得到氯化钠盐水，所述氯化钠盐水用作Na型阳离子交换器的再生液。2.根据权利要求1所述的膜处理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：将含盐废水经过Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器除硬后，再进入反渗透装置进行处理；对反渗透产水进行回收；对反渗透浓水进行分盐处理，得到以氯化钠为主要成分的浓水和以硫酸钠为主要成分的浓水；对以硫酸钠为主要成分的浓水进行蒸发结晶回收；将以氯化钠为主要成分的浓水经反渗透装置浓缩后，作为再生液进行Na型阳离子交换器的再生；对再生后产生的再生废液浓缩后，进行蒸发结晶回收。3.根据权利要求2所述的膜处理方法，其特征在于，Na型离子交换器的出水的残留硬度在0.1-0.5mmoL/L；和/或，弱酸阳离子交换器的出水的残留硬度在0.05-0.1mmoL/L；和/或，Na型阳离子交换器的数量为数个至数十个；和/或，弱酸阳离子交换器的数量为数个至数十个；和/或，分盐通过纳滤系统进行；和/或，以氯化钠为主要成分的浓水经反渗透装置浓缩后产生的反渗透浓水中，氯化钠控制在5％左右，浊度＜2NTU。4.根据权利要求2所述的膜处理方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：将含盐废水经过Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器除硬后，进入反渗透装置进行处理前，先经过除碳器和超滤装置处理；和/或，含盐废水经过Na型阳离子交换器和弱酸阳离子交换器除硬前，先经过浓缩和沉淀、过滤处理；浓缩通过超滤装置和反渗透装置进行，沉淀、过滤通过高密度沉淀系统和滤池进行。5.一种新型废水除硬的膜处理系统，其特征在于，膜处理系统包括：除硬系统，浓缩系统，分盐系统和回用水罐，其中：除硬系统包括：Na型阳离子交换器，Na型阳离子交换器上设置有进液口、出液口、再生液进口、再生液出口，弱酸阳离子交换器，弱酸阳离子交换器上设置有进液口、出液口、再生液进口、再生液出口，Na型阳离子交换器的出液口和弱酸阳离子交换器的进液口相连通，电渗析系统，和第一蒸发结晶装置，Na型阳离子交换器的再生液出口和弱酸阳离子交换器的再生液出口分别按液体流动方向依...

【专利技术属性】
技术研发人员：高涛，岳利涛，张旭兵，罗海泉，
申请(专利权)人：北京新源智慧水务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：